一种动力电池防过压保护系统的制作方法-j9九游会真人

1.本实用新型涉及防过压保护系统，尤其涉及一种动力电池防过压保护系统。


背景技术：

2.在隧道施工过程中，轨道电机车用于渣土运出、管片、砂浆等建筑材料运输等用途，影响甚至决定推进速度，是盾构工法中重要的设备之一。轨道电机车是隧道内移动的重型设备，重载情况下机车自重加负载的压力可达300t，一旦出现溜车或者失控现象，轻则撞坏盾构机和相关设备，重则导致车毁人亡，轨道电机车是隧道施工过程中重要的风险源之一，轨道电机车的安全管控尤为重要。
3.目前的轨道电机车在下坡的过程中，牵引电机会转变为发电机，产生再生制动电能，并对动力电池进行充电，如果动力电池无法完全吸收再生制动电能，则会导致动力电池电压升高，动力电池容易出现过压故障而断电，若轨道电机车运行过程中动力电池突然断电失去动力，会有极大的失控风险，因此，解决盾构隧道施工过程中轨道电机车过压故障问题迫在眉睫。


技术实现要素：

4.鉴于目前轨道电机车防过压系统存在的上述不足，本实用新型提供一种动力电池防过压保护系统，能够确保动力电池在轨道电机车下坡过程中不产生过压故障，从而保证轨道电机车的安全，减少安全事故的发生。
5.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
6.一种动力电池防过压保护系统，包括动力电池和驱动模块，所述驱动模块包括变频驱动器和与变频驱动器连接的牵引电机，所述动力电池与所述变频驱动器之间通过电缆连接，所述动力电池防过压保护系统还包括：
7.防过压保护模块，包括igbt防过压模块和igbt触发板，所述igbt防过压模块连接在所述动力电池与所述变频驱动器的电缆正极之间，所述igbt触发板与所述igbt防过压模块连接，用于控制igbt防过压模块的连接状态断开或连通；
8.制动模块，包括制动单元和制动电阻箱，所述制动单元连接在所述动力电池与所述变频驱动器的电缆正负极之间，所述制动电阻箱连接在所述制动单元的输出端，用于消耗牵引电机发电产生的再生制动电能。
9.依照本实用新型的一个方面，所述igbt防过压模块包括igbt驱动电路、电容c1、电阻r1以及两个稳压二极管d1～d2，所述igbt触发板的输出端分别连接在所述igbt驱动电路中的栅极与发射极。
10.依照本实用新型的一个方面，正向导通所述稳压二极管d1并与igbt驱动电路并联，负向导通所述稳压二极管d2并与所述电阻r1并联，并联后与所述电容c1串联，所述电容c1以及相并联的稳压二极管d2和电阻r1作为整体与所述igbt驱动电路中的集电极和发射极并联。
11.依照本实用新型的一个方面，所述igbt触发板的输入端连接有继电器ka1。
12.依照本实用新型的一个方面，所述动力电池的最大工作电流为600a。
13.依照本实用新型的一个方面，所述变频驱动器包括变频驱动器inv1和变频驱动器inv2，所述牵引电机包括牵引电机m1和牵引电机m2，所述变频驱动器inv1和牵引电机m1连接，所述变频驱动器inv2和牵引电机m2连接。
14.本实用新型实施的优点：本实用新型提供一种动力电池防过压保护系统，包括动力电池和驱动模块，驱动模块包括变频驱动器和与变频驱动器连接的牵引电机，动力电池与变频驱动器之间通过电缆连接，动力电池防过压保护系统还包括：防过压保护模块，包括igbt防过压模块和igbt触发板；制动模块，包括制动单元和制动电阻箱，本系统能够确保动力电池在轨道电机车下坡过程中不产生过压故障，保证轨道电机车的安全，减少安全事故的发生；能够尽可能多的回收再生制动电能，增加了轨道电机车动力电池的续航里程，节省电能，加快轨道施工的工程进度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型所述的一种动力电池防过压保护系统的接口示意图。
17.图中：1、动力电池；2、igbt防过压模块；3、igbt驱动电路；4、制动单元；5、制动电阻箱；6、igbt触发板。
具体实施方式
18.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接：可以是机械连接，也可以是电连接：可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1所示，一种动力电池防过压保护系统，包括动力电池1和驱动模块，其中驱动模块包括变频驱动器和与变频驱动器连接的牵引电机，在实际操作过程中，变频驱动器和牵引电机的数量可以为一个或以上。动力电池1与变频驱动器之间通过电缆连接，动力电池1的最大工作电流为600a。
21.在实际应用中，动力电池防过压保护系统还包括：防过压保护模块，包括igbt防过压模块2和igbt触发板6，本装置的igbt触发板为一种用于控制igbt导通和关断的电路板，此为现有技术，故在本实施例中不具体描述其电路结构；igbt防过压模块2连接在动力电池
1与变频驱动器的电缆正极之间，igbt触发板6与igbt防过压模块2连接，用于控制igbt防过压模块2的连接状态断开或连通；
22.制动模块，包括制动单元4和制动电阻箱5，制动单元4连接在动力电池1与变频驱动器的电缆正负极之间，即在直流母线的正负极之间并联制动单元4，制动电阻箱5连接在制动单元4的输出端，用于消耗牵引电机发电产生的再生制动电能。制动单元4为变频器专用能耗制动单元或变频器专用能量反馈单元，主要应用于控制机械负荷大、制动速度快的场景，能够通过制动电阻消耗电机产生的再生电能，或将再生电能回馈给电源。
23.在实际应用中，igbt防过压模块2包括igbt驱动电路3、电容c1、电阻r1以及两个稳压二极管d1～d2，igbt触发板6的输出端分别连接在igbt驱动电路3中的栅极与发射极。
24.在实际应用中，正向导通稳压二极管d1并与igbt驱动电路3并联，负向导通稳压二极管d2并与电阻r1并联，并联后与电容c1串联，电容c1以及相并联的稳压二极管d2和电阻r1作为整体与igbt驱动电路3中的集电极和发射极并联。
25.在实际应用中，在igbt触发板6的输入端连接有继电器ka1，用于触发igbt触发板6工作。
26.在实际应用中，变频驱动器包括变频驱动器inv1和变频驱动器inv2，牵引电机包括牵引电机m1和牵引电机m2，变频驱动器inv1和牵引电机m1连接，变频驱动器inv2和牵引电机m2连接。
27.在实际使用过程中，当轨道电机车上坡或平坡运行时，动力电池输出电能，变频驱动器控制牵引电机驱动轨道电机车行走，此时动力电池放电，不产生再生制动电能；
28.当轨道电机车下坡运行时，牵引电机转变为发电机，产生再生制动电能，变频驱动器直流母线电压升高，直流母线向动力电池充电。
29.继电器ka1接通，igbt触发板触发igbt工作，此时轨道电机车下坡会产生电流为动力电池充电；当动力电池防过压保护系统检测到动力电池达到过压预警值时，断开继电器ka1，电池正极只能单向导通，变频驱动器无法回馈电能至动力电池，同时启动制动单元工作，通过制动单元控制制动电阻箱，来消耗牵引电机发电产生的再生制动电能，这样保证了动力电池不会因为再生制动电能不可控而导致动力电池出现过压故障。
30.本系统应用于隧道施工用轨道电机车中，针对隧道施工用轨道电机车产生的再生制动电能导致动力电池过压故障断电的缺陷，设计了一种动力电池防过压保护系统，能够解决因动力电池过压故障断电导致轨道电机车失控的安全问题，降低轨道电机车溜车事故发生的概率，实现地铁盾构隧道施工过程中轨道电机车系统的安全。
31.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。